Experimentelle und theoretische Untersuchungen zur Verteilung von nativen und entfalteten Enzymen auf wäßrige Zwei-Phasen-Systeme

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Wäßrige Zwei-Phasen-Systeme entstehen bei der Lösung zweier hydrophiler, jedoch inkompatibler Stoffe (z.B. zweier Polymerer oder eines Polymeren und eines Salzes) in Wasser. Sie sind von großem Interesse für die Aufarbeitung von Enzymen. Enzyme sind häufig nur in wäßrigen Lösungen innerhalb enger Bereiche von Temperatur, pH-Wert und Ionenstärke stabil. In wäßrigen ZweiPhasen-Systemen lassen sich pH-Wert bzw. Ionenstärke durch Puffer bzw. Neutralsalze einstellen. In Anwesenheit ionischer Spezies werden in solchen Systemen Erscheinungen beobachtet, die man üblicherweise mit dem Auftreten von elektrischen Potentialdifferenzen erklärt. Solche Potentialdifferenzen beeinflussen entscheidend die Verteilung von Enzymen. In Vorarbeiten wurde eine thermodynamisch konsistente Erklärung der Ursachen von Potentialdifferenzen gegeben und eine Methode zu deren Berechnung entwickelt. Ist die (vom pH-Wert, der ebenfalls vorhergesagt werden kann, abhängige) Nettoladung eines Enzyms bekannt, so sollte damit der aus der elektrischen Potentialdifferenz resultierende Beitrag zum Verteilungskoeffizienten vorhergesagt werden können. Ziel des Vorhabens ist es, durch experimentelle und theoretische Untersuchungen diese Methode an nativen Enzymen zu überprüfen und - wenn erforderlich - weiterzuentwickeln.